薛梅

摘要：顶管技术是为了适应市政给排水施工的需要发展起来的一项新的施工技术，在不影响城市交通的情况下对市政给排水管道进行施工。本文就顶管技术在市政给排水施工中的应用进行阐述。

关键词：顶管技术;市政给排水;施工;应用

前  言

在市政建設的过程中，给排水的施工质量对人们的生活有着重要的影响，一旦城市的给排水设施出现问题，人们的用水和排污必然会受到影响，而且在施工的过程中需要对有问题的管道进行挖掘，对人们的出行造成一定的影响。市政给排水施工对人们的生活有着重要的影响，在当前市政给排水施工过程中主要使用顶管技术，施工顶管技术在不影响城市交通运行的情况下，完成市政给排水的施工，降低施工的成本。

一、顶管技术概述

1.顶管技术的优点

所谓顶管技术，也可以称之为非开挖管道敷设技术，我们将这种技术与开挖敷设技术进行比较发现，顶管技术具有非常明显的优势，例如在实际操作过程中，施工人员对于面层不需要进行开挖也就能够将管线穿越各种建筑物或者公共设施，从而提高了工程的施工效率，降低了工程成本。另外，顶管技术还可以进行长距离施工，并且不会对周边环境造成影响，不会产生噪音污染而影响到人们的正常生活。总而言之，顶管技术是一种无污染、高效率、值得推广的技术、正因为顶管技术具有多方面的优势，因此在实际施工过程中，设计者必须要对工程的实际情况进行分析，了解管线的布置方式、管型的选择等，然后从多个设计方案中选择最佳的施工方案。

2.顶管管道整体受力性状

土压力是管道设计荷载的主要组成部分，合理地确定地下管道上的土压力及其分布是进行管道设计的主要依据，是管道结构设计安全、经济的基本要求。作用于管道上的土压力实际上是周围土层与管道共同作用面上的接触应力，其大小及分布形式不仅与地层的物理力学性质、管道的刚度有关，且与施工方法、管道的埋深、直径、形状等几何参数有关。从调研可见，垂直土压力、侧向土压力、地基反力等都有很多计算方法，采用哪种方法需要经过缜密的分析。美国规范与德国规范有些类似，侧向水平土压力都引入了一个经验系数，但该系数的取值有差别。

3.顶进管的选择

通常在选用顶进管时，应运用钢筋混凝土管。若没有腐蚀要求即可对钢管进行选用。应严格按照相关钢筋混凝土的标准及技术规程对钢筋混凝土管的规格设计、配筋以及应力验算进行确定，特别是对于钢筋混凝土管的标准和技术规程。

3.1 顶进管直径的选择在选择顶进管直径时，应按照工程性质及工程需要对内径进行确定，结合顶进管所受荷载对混凝土管的配筋和壁厚进行确定，从而确定内径。由于在工作面上，顶管工程是需要对挖土工人进行配备的，因此通常情况下，内径应超过500mm。

3.2 顶进管长度的选择。在顶管过程中的可控性及经济性受到顶进管长度的影响较大。在直线推顶的状况下运用长管能够将桩管的次数得到减少，从而得到良好的效果，但当顶进管长度增加时，若与原定路线出现偏离，则要将正确路线得以恢复，则会有较大难度出现。对顶压坑进行建造时，也应对定压坑的长度进行增大，相应提升了挖坑、回填、支护以及修复的整体费用。反之，若在直线上对较短的管进行推顶也会有较大难度出现。由于短管会容易挤入周围土层，造成整个管列形成蛇形弯曲，进一步将管路顶进的可控性造成降低。

二、顶管施工技术在市政给排水中的应用

顶管施工也被称之为顶进法施工是通过采用顶进设备，逐渐对预制的箱形或圆形构造物向路基中进行顶入，从而形成立体交叉通道或涵洞的施工工艺。顶管施工应先在确定的管段之间对工作井就接收井进行设置，然后在工作井内对推力设备进行安装，从而使导轨上的顶管机头向土体内推入。通过机头导向，对预制的钢筋混凝土管向前实施项进，通过工作井对前端土体实施运出，最后结束管道铺设。

1.顶管施工的前期准备

1.1 现场平面布置平面总体布置包括起垂设备、自动控制室、料具间、管片堆场、拌浆棚及拌浆材料堆场、注水系统、弃土坑的布置等。在工作井内安装发射架、顶管机、前顶铁、主推千斤顶、反力架等顶进设备，工作井边侧设置下井扶梯供施工人员上下。

1.2 顶管机进、出洞处以及后靠上体加固为确保项管机出洞的绝对安全，需对后靠土体及进、出洞区域土体进行高压旋喷桩加固。为防止顶管机进、出预留洞导致泥水流失，并确保在顶进过程中压注的泥浆出现不流失，必须在工作井安装洞口止水装置。

2.顶管井的设计

顶管井主要包括接收井及工作井两种。从建造结构来看，顶管井的种类相对较多，通常对钢筋混凝土结构进行使用。一般工作井的结构形式包括单孔井和单排孔井两种。单孔井的形状主要有正方形、圆形及矩形等。而单排孔的形状大多为矩形。从结构受力性能来看，从高到低的结构形状以此为圆形、正方形和矩形. 在布置结构时，可在井内对内支撑进行设置，从而将结构受力得到改善。在施工过程中，工作井根据双向顶进实施设计，和接收井进行间隔布置。间距与设计检查井处于一致，施工完成之后，根据设计要求在工作井和接收井的位置上对检查井进行确定。

3.工作坑

用全站仪测放工作井位置及沉井壁的位置。用反铲挖机开挖基坑，人工挖探管线配合。在刃脚处铺设砂垫层，砂垫层应分层铺填、夯实，用水准仪找平。沉井制作采用一次制作一次下沉，井壁模板采用钢组合式定型模板或大模板组装而成，内外脚手架与模板系统要分离，各自成系统，以免由于下沉造成破坏。

4.管口防水

为了管子能够顺利流出作业井，施工人员要在预留的时候把洞口留出比管口稍微大一些的洞，在进行完顶进作业之后，对洞口和管子之间的空隙进行封堵，保证良好的密封性。在沉井制作的时候也可以使用洞口止水的方法。这种方法也就是现在洞口埋藏一个钢法兰，在钢法兰的表面进行焊接螺栓后，再安装一个橡胶法兰，最后用钢压板进行压紧工作。工作井内如果没有发现地下水和泥沙等，就可以用橡胶法兰和压板进行回收。进出洞的作业是整个顶管作业中关键的步骤，由于穿墙后掘进机的方向是否准确对以后控制管道的方向以及对井内管节的拼装等工作等带来十分重要的影响。

5.管道顶进

采用人挖机顶的方法进行，安放第一节顶管时应认真复核管道轴线、高程，准确无误后方可开始进行管道顶进。控制点应设在不易扰动，视线清楚，方便核对的地方，并加以保护。工程开工前先进行现况管线调查，复核管线的位置与高程，现场使用的水准点闭合后方能使用。

三、顶进时应注意事项

顶管施工是一种先进的技术，顶管井的建造结构有很多种类，一般使用钢筋混凝土结构。工作井的结构形式通常有单孔井和单排孔井。前者形状有圆形、正方形、矩形等，后者则大多为矩形，它们的结构受力性能由高至低依次为圆形、正方形、矩形。

四、结束语

随着当前社会经济的不断发展，顶管技术以其独特的优势得到了快速的发展，通过顶管技术在市政给排水施工的应用，降低了施工过程中对城市交通的影响，降低了施工成本。

参考文献：

[1]王琳：浅谈顶管技术在市政给排水工程中的应用[J].黑龙江科技信。2011.

[2]黄峰.论新型市政给排水管道技术[J].科技资讯，2012.

[3]彭汾.室外给排水管道工程设计分析[J].中国新技术新产品，2013.